遇廣宇

摘 要：本文介紹了Siemens CP342-5模塊在北方重工集團(tuán)某型堆取料機(jī)上的應(yīng)用，給出了CP342-5模塊基于PROFIBUS協(xié)議，作為堆取料機(jī)系統(tǒng)從站與DCS進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊的實(shí)現(xiàn)方法，并測(cè)試與分析這種通訊的性能與穩(wěn)定性，為堆取料機(jī)通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了一種可行性和一種新的方式。

關(guān)鍵詞：堆取料機(jī) CP342-5模塊 PROFIBUS通訊

引言

在北方重工集團(tuán)設(shè)計(jì)的某堆取料機(jī)項(xiàng)目中，客戶要求遠(yuǎn)程DCS與堆取料機(jī)的通訊系統(tǒng)采用PROFIBUS協(xié)議通訊，在用到高性能SiemensS7-300 PLC的情況下，考慮到通訊系統(tǒng)的穩(wěn)定性與數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，保證堆取料機(jī)電控系統(tǒng)與DCS之間的系統(tǒng)兼容性等因素，設(shè)計(jì)采用西門(mén)子DP模塊CP342-5進(jìn)行PROFIBUS通訊。

1 CP342-5模塊通信處理器

CP342-5模塊是西門(mén)子S7-300PLC所使用的PROFIBUS通訊處理器，可在PLC系統(tǒng)中作為PROFIBUS主站、PROFIBUS從站。一套S7-300 CPU最多可帶四塊CP342-5模塊，當(dāng)CP342-5模塊作為主站，最多可連接124個(gè)從站，與每個(gè)從站系統(tǒng)最多可交換244個(gè)輸入字節(jié)和244個(gè)輸出字節(jié)。作為從站，與主站系統(tǒng)最多交換240個(gè)輸入字節(jié)和240個(gè)輸出字節(jié)。

堆取料機(jī)在系統(tǒng)中作為DCS從站系統(tǒng)，要應(yīng)用CP342-5模塊作為從站與DCS進(jìn)行通訊。CP342-5模塊對(duì)應(yīng)的通訊接口區(qū)不是I區(qū)和Q區(qū)，而是虛擬通訊區(qū)，需要調(diào)用對(duì)應(yīng)功能塊FC1與FC2，考慮到數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性與可靠性等因素，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中，使用了DB類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體，如圖1所示，這樣便可以在系統(tǒng)斷電，出現(xiàn)通訊故障等特殊情況下，仍可保持正常的數(shù)據(jù)不丟失。

2 CP342-5模塊通訊配置與通訊協(xié)議

2.1 CP342-5模塊通訊配置

應(yīng)用CP342-5模塊進(jìn)行通訊配置時(shí)，需要將從站的CP342-5模塊搭載到主站CPU上的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)上，在Step7中硬件配置進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，主要包括通訊協(xié)議，通訊模式，接口方式，地址以及波特率等參數(shù)，具體配置如下表1，其他參數(shù)為默認(rèn)：

設(shè)定好硬件參數(shù)后，還需選擇數(shù)據(jù)報(bào)文與Inputs/Outputs地址，并編譯與保存，根據(jù)《西門(mén)子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊指南》，數(shù)據(jù)報(bào)文類型有“total consistency”，“universal module”以及直接組態(tài)交換，為此，需要根據(jù)具體的數(shù)據(jù)傳輸對(duì)象以及具體條件進(jìn)行報(bào)文的選擇，根據(jù)圖1所示，堆取料機(jī)電控系統(tǒng)需要傳輸16字節(jié)的數(shù)據(jù)給主站CPU，為此，選擇的報(bào)文類型為“total consistency”，在主站中設(shè)定好輸入輸出地址，用以在主站調(diào)用FC1與FC2塊對(duì)應(yīng)到相應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)，在主站中的網(wǎng)絡(luò)配置以及報(bào)文地址如圖2所示，從而保證主站與從站之間的虛擬數(shù)據(jù)區(qū)建立與數(shù)據(jù)傳輸。

根據(jù)圖1 和圖2所示，筆者得出虛擬數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)主從站通訊接口區(qū)傳輸數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)表，見(jiàn)表2所示。

2.2 PROFIBUS-DP通訊協(xié)議

PROFIBUS-DP通訊協(xié)議是一種高速低成本通訊協(xié)議，用于設(shè)備控制系統(tǒng)與分散式I/O通訊，可用來(lái)取代24VDC或4-20mA信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)。PROFIBUS-DP是以ISO7498國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，以開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)作為參考模型，定義了第一層、第二層和用戶接口，第三至第七層未加描述。用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)以及不同設(shè)備可調(diào)用的應(yīng)用功能，詳細(xì)說(shuō)明了各種不同PROFIBUS-DP設(shè)備的設(shè)備行為。

3 主從系統(tǒng)通訊實(shí)現(xiàn)

根據(jù)PROFIBUS-DP通訊協(xié)議，完成相應(yīng)的主從配置，根據(jù)實(shí)際設(shè)定CP342-5模塊的硬件參數(shù)后，建立虛擬數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)空間，筆者結(jié)合工程實(shí)際，得出虛擬數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)主從站之間基于PROFIBUS-DP通訊協(xié)議的通訊數(shù)據(jù)。

4 結(jié)論

基于CP342-5模塊通訊的堆取料機(jī)項(xiàng)目，目前在實(shí)際運(yùn)行中，一直運(yùn)行良好，有效地提高了生產(chǎn)效率，增強(qiáng)了堆取料機(jī)的智能化水平。通過(guò)實(shí)踐證明，這種通訊方式是值得推廣使用的。在未來(lái)，以CP342-5作為設(shè)備從站與整套系統(tǒng)的中央控制進(jìn)行通訊連接的方式，結(jié)果必將是令人滿意的，也是具有廣闊發(fā)展前景的。

參考文獻(xiàn)

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